Właściwości przemiałowe i wypiekowe wybranych odmian pszenicy ozimej

NR 218/219 BIULETYN INSTYTUTU HODOWLI I AKLIMATYZACJI ROŚLIN 2001 ALICJA CEGLIŃSKA GRAŻYNA CACAK-PIETRZAK TADEUSZ HABER ZYGMUNT NITA 1 Zakład Technologii Zbóż Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 1 Hodowla Roślin, Strzelce Właściwości przemiałowe i wypiekowe wybranych odmian pszenicy ozimej The milling and baking properties of some varieties of winter wheat Oceniano ziarno pięciu odmian pszenicy ozimej z Hodowli Roślin Strzelce: Elena, Symfonia, Sakwa, Soraja i Zyta ze zbiorów w latach 1998 i 1999. Określono właściwości ziarna, takie jak: masa 1000 ziaren, gęstość w stanie usypowym i twardość. Ziarno przemielano w laboratoryjnym młynie MLU-202 firmy Bühler. Dla mąk ogółem określono cechy fizykochemiczne: zawartość popiołu, białko ogółem, gluten, wskaźnik sedymentacji SDS, liczbę opadania i granulację. Właściwości reologiczne ciast zbadano przy użyciu farinografu, a do wypieku pieczywa zastosowano metodę jednofazową. Ziarno badanych odmian charakteryzowało się dobrą wartością przemiałową, na co wskazywała wydajność uzyskanych mąk powyżej 70. Istotne różnice (20,7 27,0) w ilości mąk z pasaży śrutowych nie wpłynęły na znaczące zróżnicowanie wskaźników efektywności przemiału (112 122). Wartość wypiekowa odmian była bardziej zróżnicowana. Najwyższą jakość mąki, ciasta i pieczywa wykazała odmiana Zyta. Wyróżniała się ona najwyższą zawartością białka (12,2), glutenu (40,4), wartością testu SDS (78 cm 3 ) oraz długim czasem stałości ciasta (5,8 min), niewielkim jego rozmiękczeniem (29 jb) i najwyższą objętością chleba (315 cm 3 ). Najniższą jakość miała odmiana Elena. Ocena odmian: Symfonia, Sakwa, Soraja wahała się od średniej do dobrej. Słowa kluczowe: odmiany, pszenica ozima, wartość przemiałowa, wartość wypiekowa The milling and baking properties of 5 winter wheat varieties (Elena, Symfonia, Sakwa, Soraja, Zyta) were compared at Plant Breeding Strzelce, in the growing seasons of 1998 and 1999. The following parameters of grain were evaluated: weight of 1000 grains, test weight and hardness. Flours were prepared from the wheat grain on an experimental Bühler mill. Physicochemical analysis of the flour were determined: ash, protein content, gluten quality and content, sedimentation test SDS, falling number and granulation. The rheological properties of dough were evaluated using a farinograph. The direct method was applied in the baking process. The obtained results were subjected to analysis of variance. The grains of wheat were characterized by good milling properties. The flour yields from all varieties were over 70. Although the grains of wheat varieties were markedly differed in yield of break flour (20,7 27,0), their milling efficiency factors were similar (112 122). The varieties of wheat differend in baking properties. Zyta showed wery good traits of flour, dough and bread. The flour from Zyta was characterized by the highest values of protein content (12,2), gluten content (40,4) and the SDS test (78 cm 3 ). The dough 179

had a long stability time (5,8 min) and small softening (29 ub). The bread volume was the highest (315 cm 3 ). The variety Elena indicated a weak-baking quality. The quality traits of flours from Symfonia, Sakwa and Soraja ranged from medium to good. Key words: baking properties, milling properties, varieties, winter wheat WSTĘP Ocena wartości technologicznej zbóż pozwala określić jego wartość handlową i przemysłową. W handlu ziarnem stosowane są różne wymagania jakościowe definiowane przez samych zainteresowanych. Dobór stosowanych wyróżników jakości jest uzależniony od celu, jaki ma być osiągnięty na danym etapie obrotu ziarnem. W handlu ziarnem od 1997 roku w Polsce, podobnie jak w krajach Unii Europejskiej, istnieje dowolność w zakresie stosowania wyróżników jakości oraz poziomu wymagań dla nich (Górniak, Rothkaehl, 1999). Wzorując się na klasyfikacji niemieckiej, COBORU wprowadziło podział odmian pszenicy na pięć klas jakościowych, uwzględniających ich przydatność na cele młynarskie i piekarskie (Klockiewicz-Kamińska, Brzeziński, 1998). Na podstawie przyjętych wyróżników jakości utworzono schemat służący corocznie do oceny jakości nowych odmian. Centralne Laboratorium TPiPZ zaproponowało określać przydatność technologiczną pszenicy w oparciu o wyróżniki takie, jak: zawartość białka i wskaźnik sedymentacyjny lub ilość i rozpływalność glutenu oraz liczbę opadania. Według tej klasyfikacji pszenice można podzielić na cztery klasy (Górniak, Rothkaehl, 1999). Corocznie do Rejestru Odmian trafiają rody z firm hodowlanych, które po ocenie w kolejnych latach zbioru i punktach doświadczalnych mogą być zakwalifikowane do określonej klasy przydatności technologicznej. Obecnie jest zarejestrowanych 28 odmian pszenicy ozimej, ale tylko trzecia ich część jest przydatna do użytku młynarsko-piekarskiego (Kaczyński, 1999). Warunki klimatyczne i agrotechniczne wywierają duży wpływ na jakość ziarna, dlatego powinno być kontrolowane w każdym sezonie. Celem pracy jest określenie wartości technologicznej ziarna wybranych odmian pszenicy ozimej, wyhodowanych w Hodowli Roślin Strzelce. MATERIAŁ I METODY Materiałem do badań było ziarno pięciu odmian pszenicy ozimej: Elena, Symfonia, Sakwa, Soraja i Zyta ze zbiorów w latach 1998 1999. Oznaczono podstawowe właściwości fizyczne ziarna, takie jak: masa 1000 ziaren, gęstość w stanie usypowym i twardość (przystawka do farinografu Brabendera). Następnie ziarno przemielano w laboratoryjnym młynie MLU-202 firmy Bühler. Mąki uzyskane z pasaży śrutowych i wymiałowych połączono w mąki ogółem, dla których określono cechy fizykochemiczne, jak: granulacja, zawartość popiołu i białko ogółem (Jakubczyk, Haber, 1983). Oznaczenie ilości glutenu i liczbę opadania przeprowadzono zgodnie z normami PN-93/A-74042/02 i PN-ISO 3093:1996, a wskaźnik sedymentacji SDS wg Axforda, 1987. Właściwości reologiczne ciast zbadano przy użyciu farinografu (komputerowy odczyt danych Brabender/ICC). Do wypieku pieczywa zastosowano metodę jednofazową (Jakubczyk, Haber, 1983). Do obliczeń i interpretacji wyników wykorzystano analizy wariancji. 180

WYNIKI I DYSKUSJA Właściwości organoleptyczne ziarna: zapach, smak i wygląd zewnętrzny były charakterystyczne dla badanego gatunku zboża. Ziarniaki odznaczały się dużą dorodnością. Ich masa 1000 ziaren zawierała się w przedziale od 45,8 g dla odmiany Elena do 52,0 g dla odmiany Sakwa (tab. 1). Nie były to jednak wartości istotnie zróżnicowane. Nieznacznie niższe masy 1000 ziaren i mieszczące się w węższym zakresie uzyskano w COBORU (Kaczyński, 1998). Wysoka wartość tej cechy wskazuje również na dobre wypełnienie ziarna. Gęstość usypowa ziarna badanych odmian (powyżej 80 kg/hl) świadczy o dobrym stopniu ich wypełnienia. Na takim samym poziomie kształtowała się gęstość usypowa ziarna odmian we wcześniejszych badaniach (Kaczyński, 1999). Struktura bielma oraz związanie jego z okrywą może mieć znaczenie w przetwórstwie, zwłaszcza w młynarstwie. Od tych właściwości zależy m.in. proces rozdrabniania ziarna wymielania kaszek oraz granulacja otrzymanych produktów (Jankowski, 1967). Ziarniaki lepiej wypełnione, o zwartym bielmie zawierają więcej substancji decydujących o ich twardości. Odmiany charakteryzowały się średnio twardym ziarnem, wynoszącym około 500 jb, ale bez większego zróżnicowania między odmianami. Ziarno odmiany Elena, o najmniejszej masie 1000 ziaren, było mniej twarde niż odmian: Sakwa, Symfonia i Zyta mających wyższe wartości dla tej cechy. Charakterystyka cech jakości ziarna pszenicy Quality characteristics of wheat grain Masa 1000 ziaren (g) Weight of 1000 grains Gęstość usypowa (kg/hl) Test weight Twardość jb Hardness ub Tabela 1 Elena 45,8 80,5 475 Symfonia 49,7 80,7 535 Sakwa 52,1 81,7 540 Soraja 50,3 80,9 510 Zyta 51,6 82,0 555 Różnice nieistotne przy α = 0,05 Differences not significant at α = 0,05 W wyniku przemiału ziarna otrzymano ponad dwukrotnie więcej mąk z pasaży wymiałowych niż z pasaży śrutowych (tab. 2). Między odmianami występowało istotne zróżnicowanie w ilości mąk z pasaży śrutowych. Najwięcej tej mąki uzyskano z odmiany Elena, charakteryzującej się najmniejszą masą 1000 ziaren i twardością. Ilości mąk z pasaży śrutowych dla odmian: Sakwa, Symfonia i Zyta kształtowały się na tym samym poziomie. Odmiany nieznacznie różniły się ilością mąk z pasaży wymiałowych. Ilości te były porównywalne z wynikami uzyskanymi przez COBORU dla odmian: Soraja, Sakwa, Symfonia i Zyta. Zróżnicowanie odmian pod względem ilości mąk z pasaży śrutowych wpłynęło również na znaczące różnice (74,9 80,0) w wydajności mąk ogółem, które były wyższe niż przedstawione przez COBORU (Kaczyński, 1998). Duże różnice obserwowano również w uzyskanej ilości otrąb drobnych. Z ziarna odmiany Zyta otrzymano mąkę ogółem o najniższej wydajności i o dużym udziale otrąb drobnych. Z wyższą wydajnością mąk ogółem wiązała się również wyższa ich popiołowość niż powyższych badaniach. Uwzględniając wydajność mąk ogółem oraz ich popiołowość obliczono wskaźniki 181

efektywności przemiału K (Sitkowski, 1998). Pomimo różnic w wydajności mąk ogółem wskaźniki efektywności przemiału K dla odmian wykazywały niewielkie zróżnicowanie. Prawdopodobnie wpłynęły na to mało różniące się wartości cech fizycznych badanego ziarna. Odmiany Elena i Sakwa charakteryzowały się najlepszymi właściwościami przemiałowymi w badaniach Sitkowskiego, 1999. Również granulacja ocenianych mąk nie wykazywała istotnego zróżnicowania. Została zachowana tendencja, którą przedstawiono na rysunku 1. We wszystkich odmianach największy udział w mące ogółem stanowiła frakcja o najmniejszej wielkości cząstek, przechodzących przez sito o prześwicie oczek 95µ. *Mąka śrutowa Break flour Mąka wymiałowa Reduction flour Bilans przemiału ziarna pszenicy Milling result of wheat grain *Wydajność mąki Yield of flour *Otręby grube Bran Otręby drobne Shorts Popiół Ash Tabela 2 Wskaźnik efektywności przemiału K Milling efficiency factor K Elena 27,0 53,0 80,0 12,5 7,6 0,66 122 Symfonia 20,9 54,8 75,7 12,8 11,5 0,67 115 Sakwa 21,1 57,1 78,1 11,8 10,2 0,67 117 Soraja 23,3 55,1 78,4 10,4 11,2 0,69 115 Zyta 20,7 54,3 74,9 12,3 12,9 0,67 112 * Różnice istotne przy α = 0,05 ilość mąki przechodzącej przez sito quantity of flour sifting [] 70 60 50 40 30 20 10 0 265 150 120 105 95 numer sita number of sieve Elena Symfonia Sakwa Soraja Zyta Rys. 1. Granulacja mąki pszennej Fig. 1. Granulation of wheat flour W porównaniu z badaniami COBORU (Kaczyński, 1998) mąki odmian: Soraja, Sakwa, Symfonia i Zyta charakteryzowały się niższymi zawartościami białka ogółem (tab. 3). Podobnie jak w badaniach Kaczyńskiego (1999) największą zawartość białka ogółem miała mąka z odmiany Zyta, a najmniejszą z odmiany Elena. Również najwięcej glutenu wymyto z mąki odmiany Zyta, wyróżniającej się najwyższymi wartościami białka ogółem, jak również testu sedymentacyjnego SDS. Symfonia, pomimo dużej zawartości glutenu o słabszej jakości (rozpływalność 14 mm) dała niższe wyniki testu sedymentacyjnego SDS, 182

podobnie jak Sakwa. Uzyskane wartości potwierdzają badania innych autorów (Kaczyński, 1999; Sitkowski, 1999). Aktywność amylolityczna mąki, wyrażona liczbą opadania, była niska. Wartości uzyskane w naszych badaniach były porównywalne z wynikami innych autorów (Kaczyński, 1998, 1999; Sitkowski, 1999). Spośród odmian wyższą aktywność niż pozostałe miała odmiana Soraja. Białko ogółem Protein total Charakterystyka cech jakości mąki pszennej Quality characteristics of wheat flour Gluten mokry Wet gluten Rozpływalność glutenu Flowness of gluten mm Test sedymentacji SDS SDS Test cm 3 Tabela 3 *Liczba opadania Falling number s Elena 9,5 27,6 15 46 319 Symfonia 11,5 38,1 14 64 341 Sakwa 10,7 35,4 13 70 333 Soraja 10,3 28,4 11 72 244 Zyta 12,2 40,4 11 78 347 * Różnice istotne przy α = 0,05 Wszystkie mąki charakteryzowały się wysoką wodochłonnością (tab. 4). Duża zdolność do chłonięcia wody, zapewnia równie dużą wydajność ciasta (Ambroziak, 1998). Niższą wodochłonność miały mąki badane przez Sitkowskiego, 1999. Zyta wyróżniała się najwyższą zdolnością do chłonięcia wody, podobnie jak w innych badaniach (Kaczyński, 1998). O dużej wodochłonności mąki z tej odmiany mogły zadecydować wartości takich wyróżników jakości jak: białko ogółem i gluten o dobrej jakości. One również wpłynęły korzystnie na reologiczne cechy ciasta, a więc na długi czas stałości i niewielkie rozmiękczenie. Wodochłonność mąki Water absorption Analiza farinograficzna mąki pszennej Farinograph analysis of wheat flour Rozwój ciasta Dough development min *Stałość ciasta Dough stability min Tabela 4 Rozmiękczenie ciasta jb Dough softening ub Elena 60,6 2,1 1,9 102 Symfonia 66,1 3,8 2,5 75 Sakwa 65,3 3,1 3,1 59 Soraja 62,8 1,9 2,5 82 Zyta 70,1 4,1 5,8 29 * Różnice istotne przy α = 0,05 Michniewicz i wsp. (2000) wykazali, że objętość pieczywa jest wysoko skorelowana z wartościami parametrów związanych z ilością i jakością białek oraz rozmiękczeniem ciasta. Potwierdzeniem tego są wyniki uzyskane dla odmiany Zyta. Z mąki tej odmiany otrzymano pieczywo o największej objętości (tab. 5). Jednak struktura miękiszu była niżej oceniona niż pieczywa z mąki odmiany Sakwa. Pieczywo z niej nie wyróżniało się jednak tak wysoką 183

objętością. Wydajność pieczywa, pomimo różnic w jego objętości, nie wykazywała istotnego zróżnicowania. Wydajność pieczywa Yield of bread Analiza pieczywa pszennego Analysis of wheat bread *Objętość chleba ze 100 g mąki Bread volume from 100g of flour (cm 3 ) Tabela 5 *Porowatość miękiszu wg Dallmana Porosity of crumb Elena 137 309 2,5 Symfonia 135 259 5,0 Sakwa 135 301 7,5 Soraja 136 285 6,5 Zyta 134 315 6,5 * Różnice istotne przy α = 0,05 WNIOSKI 1. Ziarno badanych odmian charakteryzowało się dobrymi właściwościami przemiałowymi (wydajność mąki powyżej 70 o zawartości popiołu poniżej 0,70). Pomimo istotnych różnic w ilościach otrzymywanej mąki śrutowej i wydajności mąki ogółem nie uzyskano większego zróżnicowania wskaźników efektywności przemiału K. 2. Uzyskane wartości dla wyróżników jakości mąki, ciasta i pieczywa wskazują na zróżnicowanie wartości wypiekowej badanych odmian. Ze względu na korzystne cechy mąki z odmiany Zyta (wysoka zawartość białka i glutenu dobrej jakości), ciasta (długi czas stałości i małe rozmiękczenie) oraz pieczywa (największa objętość) zaliczono ją do najwyższej klasy. Najniższą jakość wykazała odmiana Elena. Odmiany Soraja, Sakwa i Symfonia można określić jako średnie do dobrych, gdyż nie spełniały one wymaganego poziomu w stosunku do co najmniej dwóch lub więcej badanych cech. LITERATURA Ambroziak Z. 1998. Produkcja piekarsko-ciastkarska. Cz. 1.Wydaw. Szk. i Pedagog. Warszawa: 57 63 Axford D. W. E., Mc Dermontt E. E., Redman D. G. 1978. Small-scale tests of breadmaking quality. Reprinted from Milling Feed and Fertiliser Górniak W., Rothkaehl J. 1999. Wymagania jakościowe dla ziarna pszenicy. Przegl. Zboż.-Młyn. 43, 2: 22 23. Jakubczyk T., Haber T. 1983. Analiza zbóż i przetworów zbożowych. Wydawn. SGGW-AR, Warszawa Jankowski S. 1967. Zarys technologii zbóż i strączkowych jadalnych. PWN, Poznań: 67 72. Kaczyński L. 1998. Pszenica ozima. Syntezy wyników doświadczeń odmianowych. Zboża ozime. 1139: 7 33. Kaczyński L. 1999. Odmiany pszenicy odpowiednie na cele młynarsko-piekarskie. Przegl. Zboż.-Młyn. 43, 7: 2 5. Klockiewicz Kamińska E., Brzeziński W. J. 1998. Metoda oceny i klasyfikacji jakościowej odmian pszenicy. Przegl. Zboż Młyn. 42. 1: 2 6 Michniewicz J., Klockiewicz-Kamińska E., Kołodziejczyk P. 2000. Przydatność parametrów jakościowych do oceny wartości technologicznej ziarna pszenicy w piekarstwie. Przegl. Zboż-Młyn. 44. 3: 23 26. Sitkowski T. 1998. Jakie ziarno do przemiału. Przegl. Zboż. Młyn. 42, 5: 8 11. Sitkowski T. 1999. Ocena wartości przemiałowej i wypiekowej ziarna pszenicy ze zbiorów 1998 roku. Przegl. Zboż-Młyn. 43. 12: 33 34. 184